CS208341B1

CS208341B1 - Mould for the pressure casting of the metals

Info

Publication number: CS208341B1
Application number: CS146580A
Authority: CS
Inventors: Emil Ragan; Stanislav Pilarik; Vojtech Pulc
Original assignee: Emil Ragan; Stanislav Pilarik; Vojtech Pulc
Priority date: 1980-03-03
Filing date: 1980-03-03
Publication date: 1981-09-15

Description

(54)(54)

Porma pro tlakové lití kovů (51) IntCl.³ B 22 D 17/22Porma for die-casting of metals (51) IntCl. ³ B 22 D 17/22

Vynález o názvu Porma pro tlakové lití kovů se týká konstrukce odlěvací formy, která Je odolná proti působení roztavených kovů o vysokém bodu tání, jakými jsou např. železné slitiny. Porma podle vynálezu se skládá z pouzdra uloženého uvnitř rámu. Pouzdro obsahuje dutinu pro odlitek. Pouzdro je tvořeno několika vrstvami zhotovenými metodou práškové metalurgie z prášků odolných kovů, jakými jsou molybdén nebo wolfram a z prášků základních kovů, jimiž je železo, chrem, nikl, kobalt nebo z kera- j mlcké hmoty. Vnitřní vrstva je tvořena ze 100 % z prášku odolného kovu, zatímco vnější vrstva je vytvořena z prášku základního kovu nebo z keramické hmoty. Mezi vnější a vnitřní vrstvou je několik mezivrstev, v nichž se směrem od dutiny zmenšuje obsah odolného kovu a zvětšuje obsah základníhoThe invention called Porma for die-casting of metals relates to the construction of a casting mold which is resistant to the action of high-melting molten metals, such as ferrous alloys. The frame according to the invention consists of a housing housed inside the frame. The housing includes a mold cavity. The casing consists of a number of powder metallurgy layers made of resistant metal powders such as molybdenum or tungsten and of base metal powders such as iron, chrome, nickel, cobalt, or ceramic. The inner layer is made of 100% powder resistant metal, while the outer layer is made of base metal powder or ceramic. Between the outer and inner layers there are several interlayers in which the content of resistant metal decreases away from the cavity and increases the content of the base

208 341 kovu nebo keramické hmoty. Pormu podle vynálezu lze s výhodou užít při tlakovém lití železných slitin.208 341 metal or ceramic. The frame according to the invention can be advantageously used in die casting of ferrous alloys.

OBR. 1GIANT. 1

208 341208 341

Vynález ae týká formy pro tlakové lití kovů, a to zejména železných slitin.The invention relates to a mold for die casting of metals, in particular ferrous alloys.

Pro tlakové lití železných slitin se používají formy, které jsou tvořeny rámem, v nšmž je uloženo pouzdro. V pouzdru je vyhotovena dutina mající negativní tvar odlitku. Rám je zhotoven z konstrukční oceli obvyklé jakosti, zatímco pouzdro je vytvořeno ze slisovaného a spečeného molybdénového nebo wolframového prášku.For die-casting of ferrous alloys, molds are used which consist of a frame in which the sleeve is housed. A cavity having a negative casting shape is provided in the housing. The frame is made of structural steel of usual quality, while the housing is made of pressed and sintered molybdenum or tungsten powder.

Takto zhotovená forma je vysoce odolná proti působení vysokých teplot, kterým je vysta véna při tlakovém odlévání železných slitin. Její nevýhodou jsou však velké pořizovací nákl dy, vyvěrající z toho, že pouzdro má v celém průřezu stejné chemické složení. Zhotovení cel< pouzdra výhradně z molybdénového nebo wolframového prášku je neekonomické, neboí k úplnému využití vlastností molybdénu nebo wolframu dochází pouze na povrchu dutiny, tj. v místech, která jsou v bezprostředním styku s tekutým kovem po jeho zalisování do formy.The mold thus produced is highly resistant to the high temperatures experienced by the die casting of ferrous alloys. Its disadvantage, however, is the large acquisition costs resulting from the fact that the sleeve has the same chemical composition throughout its cross-section. The manufacture of sleeve cells solely from molybdenum or tungsten powder is uneconomical since the full exploitation of the properties of molybdenum or tungsten occurs only on the surface of the cavity, i.e., in places that are in direct contact with the liquid metal after it has been pressed into the mold.

Je známa jiná forma, jejíž pouzdro je tvořeno slisovaným a spečeným práškem, obsahujícím 90 až 99 % wolframu, přičemž zbytek je tvořen železem a niklem.Another form is known in which the casing consists of a compressed and sintered powder containing 90 to 99% tungsten, the remainder being iron and nickel.

Tato forma je sice o něco lacinější než forma předcházející, avšak i ona vykazuje stej nou podstatnou nevýhodu, jíž je to, že pouzdro je v celém průřezu tvořeno materiálem o shod ném chemickém složení.Although this form is somewhat cheaper than the previous one, it also has the same significant disadvantage that the housing is made up of a material of identical chemical composition over its entire cross-section.

Uvedené nevýhody podstatně zmenšuje forma podle vynálezu, jež je určena pro tlakové li tí kovů, zejména železných slitin. Forma je tvořena rámem, do něhož je vsazeno pouzdro.This disadvantage is substantially reduced by the mold according to the invention, which is intended for the die-casting of metals, in particular iron alloys. The mold is formed by a frame into which the housing is inserted.

V pouzdru je upravena dutina pro odlitek a povrch dutiny je tvořen slisovaným a spečeným molybdénovým nebo wolframovým práškem. Podstata vynálezu spočívá v tom, že v pouzdru je vytvořena vnější vrstva, která obklopuje dutinu. Vnější vrstva je slisována a spečena z nejméně jednoho prášku ze skupiny železa, chrómu, niklu, kobaltu a keramické hmoty. Mezi povrchem dutiny a vnější vrstvou je pak vytvořena nejméně jedna mezivrstva tvořená slisovanou směsí molybdénového nebo wolframového prášku s nejméně jedním práškem ze skupiny železa chrómu, niklu, kobaltu a keramické hmoty.A cavity for casting is provided in the housing and the surface of the cavity is formed by a compressed and sintered molybdenum or tungsten powder. It is an object of the present invention to provide an outer layer in the housing that surrounds the cavity. The outer layer is compressed and sintered from at least one of iron, chromium, nickel, cobalt and ceramic. Between the surface of the cavity and the outer layer at least one intermediate layer is formed consisting of a compressed mixture of molybdenum or tungsten powder with at least one powder of the group of iron chromium, nickel, cobalt and ceramic.

Největší výhodou formy podle vynálezu je, že k jejímu zhotovení je, při zachování požadovaných vlastností kladených na formu, potřeba podstatně méně drahého molybdénového nebo wolframového prášku než u forem dosud známých. Uvedená forma je tak nejen funkčně spolehlivá a trvanlivá, ale je přitom výrobně značně levnější.The greatest advantage of the mold according to the invention is that, while maintaining the desired mold properties, it is necessary to produce substantially less expensive molybdenum or tungsten powder than in the prior art molds. Thus, the mold is not only functionally reliable and durable, but is considerably cheaper to manufacture.

Na připojeném výkresu je schematicky znázorněn řez formou pro tlakové lití kovů podle vynálezu.In the accompanying drawing, a cross-section of a die-casting mold according to the invention is schematically shown.

Forma 1. 3® tvořena rámem áo něhož je zasazeno pouzdro 4. Rám 2 i pouzdro 4 jsou předěleny dělící rovinou 2 na dvě šásti, z nichž jedna část je uložena na pevné desce tlakového licího stroje, zatímco druhé část je uložena na pohyblivé desce tohoto stroje.The mold 1.3 is formed by a frame on which the sleeve 4 is inserted. The frame 2 and the sleeve 4 are divided by a dividing plane 2 into two parts, one part being supported on a fixed plate of the die casting machine, while the other part is mounted on a movable plate. machinery.

V pouzdru 4 je vytvořena dutina 5, jejíž tvar odpovídá tvaru odlitku. Pouzdro £ je tvořeno několika vrstvami, z nichž vnitřní vrstva 2» vytvářející povrch 6 dutiny Jj, je vytvořena z práškovitého molybdénu. První mezivrstva 8, která souvisí s vnitřní vrstvou 2» j® tvořena molybdénovým a železným práškem, a to v takovém složení, že obsahuje 95 % molybdénuA cavity 5 is formed in the housing 4, the shape of which corresponds to the shape of the casting. The housing 6 is formed of several layers, of which the inner layer 2 forming the surface 6 of the cavity 11 is made of powdered molybdenum. The first intermediate layer 8, which is associated with the inner layer 2 "

208 341 a 5 % železa. Rovněž další mezivrstvy χ až 13 jsou tvořeny préškovitým molybdénem a železem, přičemž směrem od dutiny £ se zmenšuje procentuelní zastoupení molybdénu a zvětšuje se podíl železa tak, že druhá mezivrstva 2 obsahuje 90 % molybdénu a 10 % železa. Třetí mezivrstva 10 je tvořena 75 % molybdénu a 25 % železa a čtvrtá mezivrstva 11 obsahuje 50 % molybdénu a 50 í železa. V páté mezivrstvě 12 se nachází 25 % molybdénu a 75 % železa. Pátá mezivrstva 12 Je obklopena šestou mezivrstvou 13 o složení 10 % molybdénu a 90 % železa. Jak vnitřní vrstva 7, tak i mezivrstva 8 až 13 mají tvar, který odpovídá tvaru odlitku. Okolo šesté mezivrstvy 13 je vytvořena vnější vrstva 14 skládající se pouze ze železného prášku. Tato vnější vrstva 14 má vnější tvar uzpůsobený k tomu, aby se pouzdro £ dalo vsadit do rámu χ. Pouzdro £ obsahující vnitřní vrstvu 7_, vnější vrstvu 14 a aspoň jednu mezivsstvu 8 až 13 se zhotoví cestou práškové metalurgie, což znamená, že jednotlivé vrstvy £ až 14 se nasypou na sebe, pak se slisují a spečou, a to nejlépe při izostatickém tlaku. Pro vytvoření vnitřní vrstvy 2 a jako složky do mezivrstev 8 až 13 je možno místo molybdénu použít wolframu. Základním práškem, z něhož je zhotovena vnější vrstva 14. a který je použit v mezivrstvách 8 až 13. může být vedle železného prášku některý ze skupiny kovů chrómu, niklu a kobaltu, případně lze použít keramický prášek. Uvedené základní prášky lze užít podle povahy odlévaného kovu buá samostatně nebo ve směsi.208,341 and 5% iron. Also, further interlayers χ to 13 are formed of shear-like molybdenum and iron, with the percentage of molybdenum decreasing away from the cavity 6 and the proportion of iron increasing so that the second interlayer 2 comprises 90% molybdenum and 10% iron. The third intermediate layer 10 consists of 75% molybdenum and 25% iron and the fourth intermediate layer 11 contains 50% molybdenum and 50% iron. In the fifth interlayer 12 there are 25% molybdenum and 75% iron. The fifth interlayer 12 is surrounded by a sixth interlayer 13 of 10% molybdenum and 90% iron. Both the inner layer 7 and the intermediate layer 8 to 13 have a shape that corresponds to the shape of the casting. Around the sixth intermediate layer 13 is formed an outer layer 14 consisting solely of iron powder. This outer layer 14 has an outer shape adapted to fit the housing 6 into the frame. The sleeve 8 comprising the inner layer 7, the outer layer 14 and at least one intermediate layer 8 to 13 is produced by powder metallurgy, which means that the individual layers 8 to 14 are poured on each other, then pressed and sintered, preferably at isostatic pressure. Tungsten may be used instead of molybdenum to form the inner layer 2 and as a component into the interlayer 8 to 13. The base powder of which the outer layer 14 is made and which is used in the intermediate layers 8 to 13 may be, in addition to the iron powder, a chromium, nickel and cobalt metal group or a ceramic powder. The base powders may be used either individually or in admixture, depending on the nature of the cast metal.

Funkce formy £ podle vynálezu je shodná s činností dosud známých forem, používaných pro tlakové lití kovů. Po uzavření formy £ se do ní vstříkne tekutý kov, který vyplní dutinu 2, čímž po ztuhnutí tekutého kovu vznikne odlitek.The function of the mold 5 according to the invention is identical to that of the known molds used for die casting of metals. After closing the mold 5, liquid metal is injected into it, filling the cavity 2, whereby the cast metal is solidified upon solidification of the liquid metal.

Formu podle vynálezu lze použít pro odlévání jakýchkoliv materiálů, avšak její výhody vyniknou při tlakovém lití železných slitin a jiných materiálů s obdobně vysokým bodem tání.The mold according to the invention can be used for casting any materials, but its advantages will be evident in die casting of ferrous alloys and other materials with a similarly high melting point.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Mold for die casting of metals, in particular ferrous alloys, consisting of a frame in which a sleeve is inserted, in which a cavity for casting is provided in the sleeve and the surface of the cavity is made of pressed and sintered molybdenum or tungsten powder, characterized in (4) an outer layer (14) is formed which surrounds the cavity (5) and is compressed and sintered from at least one of iron, chromium, nickel, cobalt and ceramic and between the surface (6) of the cavity (5) and the outer The layer (14) is at least one intermediate layer (8, 9, 10, 11, 12, 13) consisting of a compressed and sintered mixture of molybdenum or wolf ⁴ powder with at least one powder of iron, chromium, nickel, cobalt and ceramic.